DE2322836A1 - Ueberwachungsgeraet - Google Patents

Description

Überwachungsgerät
(Priorität: 7. März 1973, USA, Nr. 337261)

n.e Erfindung betrifft ein Überwachungsgerät zui· Überwachung künstlicher und/oder natürlicher elektrischer Signale in einem lebenden Körper über eine Nachrichtenverbindung. Die Erfindung wird hier in Verbindung mit einem batteriegespeisten elektronischen Herzstimulator oder Herzschrittmacher beschrieben, da das erfindungsgemäße Gerät hauptsächlich zur Verwendung mit einem Herzschrittmacher entwickelt wurde. Das Gerät kann jedoch auch in Verbindung mit anderen batteriegespeisten Organstimulatoren verwendet werden, beispielsweise für Gehirn-, Blasen- und andere Organstimulatoren.

Auf der einen Seite bezieht sich die Erfindung auf ein· Gerät zur externen Überwachung eines lebenden Körpers, vorzugsweise zur Überwachung eines eingepflanzten Herzschrittmachers von einer entfernten Stelle, insbesondere auf eine Überwachungsvorrichtung, mit der eine Information oder Anzeige für einen Beobachter geschaffen und/oder der Zustand der Spannungszufuhr,

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die im.allgemeinen eine Batterie enthält, aufgezeichnet "werden kann, die dem Herzschrittmacher elektrische Energie zuführt. Diese Information oder Anzeige wird von der Arbeitsfrequenz des Hersschrittmachers abgeleitet. Auf der anderen Seite bezieht sich die Erfindung auf ein Überwachungsgerät zur Übertragung eines Elektrokardiogramms (EKG) von einer entfernten Stelle zu einer Empfangsstation.

Elektronische Herzschrittmacher werden zur Behandlung des Herzens, insbesondere zur Behandlung des Herzstillstands verwendet. Ein Herzstillstand tritt ein, "wenn die in einem Teii des Herzens, dem Atrium erzeugten natürlichen periodischen elektrischen Anregungssignale aus irgendeinem.Grunde teilweise oder völlig blockiert oder daran gehindert werden, einen anderen Teil des Herzens, die Ventrikel, zu erreichen. Infolgedessen arbeitet die Ventrikel nicht richtig, d. h. sie pumpt nicht zur richtigen Zeit oder mit der richtigen Frequenz.

Elektronische Herzschrittmacher sind Geräte zur Überwindung oder Behandlung des Herzstillstands. Die elektronischen Herzschrittmacher wurden miniaturisiert und werden nun in den Körper eingepflanzt, üblicherweise unmittelbar unter der Haut. Eingepflanzte Herzschrittmacher sind üblicherweise unabhängig und werden von einer Batterie gespeist. Die Herzschrittmacher erzeugen elektrische Anregungsimpulse, die dem Herzen über eine oder mehrere flexible Leitungen zugeführt werden. Die erzeugten elektrischen Impulse, d. h. die künstlichen Stimulationssignale ersetzen, wenn sie dem Herzen zugeinrt werden, die natürlichen periodischen elektrischen Stimulationssignale, die im Atrium erzeugt werden und bewirken, daß die Ventrikel im wesentlichen wie unter normalen Bedingungen zur richtigen Zeit und mit der richtigen Frequenz pumpt. Im allgemeinen pumpt das Herz einmal bei jedem elektrischen Stimulationsimpuls, der vom Schrittmacher erzeugt und vom Herzen empfangen wird.

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Die meisten kommerziellen Herzschrittmacher können in drei Kategorien unterteilt werden, nämlich Synchron-, Asynchron- und gesperrte oder Reserveschrittmacher. Die Synchronschrittmacher werden zuweilen auch als getriggerte Herzschrittmacher bezeichnet, da sie durch ein Signal gesteuert werden, das von der Körperaktivität abgeleitet wird, die erfaßt und zur Triggerung des Schrittmachers rückgekoppelt wird. Das Triggersignal wird üblicherweise erzeugt, je nachdem, ob das Atrium oder die Ventrikel arbeitet. Asynchrone Herzschrittmacher werden zuweilen auch als nichtgetriggerte Schrittmacher bezeichnet, da sie in keiner Weise auf die Körperaktivität ansprechen sondern mit fester Frequenz arbeiten. Die gesperrten oder Reserveschrittmacher erzeugen bei normaler Herzaktivität keine Stimulationsimpulse. Wird jedoch innerhalb eines vorherbestimmten Zeitintervalls, beispielsweise während einer Sekunde, kein spontaner Rhytmus festgestellt, so erzeugt der Schrittmacher einen Stimulationsimpuls und gibt weiterhin Impulse ab, bis der normale Rhytmus wieder hergestellt ist.

Die meisten getriggerten und die meisten Reserveschrittmacher enthalten einen Reedschalter, der extern durch einen Magneten gesteuert werden kann, um den Schrittmacher in den asynchronen oder nichtgetriggerten Betrieb zu schalten.

Wie oben erwähnt, werden Herzschrittmacher normalerweise von Batterien gespeist. Die am besten zur Speisung von Herzschrittmachern geeigneten Batterien geben während ihrer Lebensdauer eine praktisch konstante Spannung ab. Am Ende ihrer Lebensdauer nimmt die Spannung innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeit ab. Am Ende der Lebensdauer der Batterien eines arbeitenden Schrittmachers oder eines in den nichtgetriggerten Betrieb geschalteten Schrittmachers nimmt seine Frequenz ab, d. h. das Intervall zwischen den Ausgangsimpulsen nimmt ab, so daß das Herz langsamer schlägt. Es gibt jedoch auch Hersschrittmacher, bei denen die Impulsfrequenz mit abnehmender Batteriespannung ansteigt. Außer durch die Erschöpfung der Batterie kann sich die Impulsfrequenz des Schrittmachers

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infolge physiologischer Änderungen oder infolge von Fehlfunktionen des Schrittmachers ändern.

Natürlich ist es wichtig, Änderungen der Impulsfrequenz eines Schrittmachers nach der Einpflanzung so früh wie möglich festzustellen, damit der den Patienten behandelnde Herzspezialist die geeigneten Maßnahmen ergreifen kann, um das Leben des Patienten zu schützen. Beispielsweise muß der Herzschrittmacher ersetzt werden, wenn seine Impulsfrequenz auf eine vorherbestimmte Frequenz unterhalb die festgelegte . oder bei der Einpflanzung des nunmehr unbrauchbaren Herzschrittmachers eingestellte Frequenz fällt.

Eine Bestimmung des Zustands der Spannungszufuhr oder der Batterie eines ungetriggert arbeitenden Kerzschrittmachers ist möglich' durch Bestimmung des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des Schrittmachers. Es ist daher wünschenswert, ein Gerät zu schaffen, mit dem die Impulsfrequenz eir.eo Schrittmachers überwacht werden kann, um eine Änderung des Impulsintervalls anzuzeigen, wenn sich das Impulsintervall des Schrittmachers infolge einer schadhaften Batterie oder in der kritischen Periode der schnellen Abnahme der Batteriespannung am Ende ihrer Lebensdauer oder aus einem anderen Grunde ändert. Mit einem solchen G-erät kann der Kardiologe die Güte oder den Zustand der Batterie oder Batterien des Schrittmachers überwachen.Hoch wünschenswerter ist ein Gerät, das diese Funktion von einer Stelle außerhalb des Körpers und von einem entfernten Platz erfüllt, so daß der Patient den Eardiologen nicht häufig aufzusuchen braucht.

Ein solches Gerät wurde bereits entwickelt. Eine Kursbeschreibung hierüber findet sich in S. Furmann, B. Parker und D. Escher "Transtelefone Pacemaker Clinic", American Journal of Cardiology, Band 25, Seite 94. Diese KurζbeSchreibung beschreibt

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das Gerät zur Überwachung eines in einai Patienten eingepflanzten Herzschrittmachers über Telefonleitungen nicht im einzelnen, das Gerät ist jedoch den Urhebern der vorliegenden Erfindung bekannt. Es enthält einen beim Patienten, üblicherweise in seiner Wohnung befindlichen Wandler und einen Empfänger, der mit einem elektronichen Intervallzähler gekoppelt ist, der sich in einer Zeitrale, einem Labor oder Hospital befindet. Jeder Schrittmacher-Ausgangsimpuls oder jedes künstliche Signal des Schrittmachers wird an den Händen des Patienten durch den Wandler gemessen oder erfaßt und in ein hörbares Signal umgewandelt, das akustisch auf das Telefon des Patienten gekoppelt und zu einem anderen Telefonapparat in der Empfangsstation,übertragen wird. Die empfangenen hörbaren Signale werden durch den Empfänger in kurze elektrische Impulse umgewandelt. Der Empfänger speist die elektrischen Ausgangsimpulse in einen elektronischen Zähler ein. Dieser Zähler zeigt das Zeitintervall (in Millisekunden) zwischen den empfangenen Signalen an. Das Zeitintervall zwischen den empfangenen Signalen bildet für einen an der Empfangsstation befindlichen Beobachter eine Anzeige für den Spannungszustand der Batterien des überwachten Schrittmachers. Die Zeit zwischen den empfangenai Signalen wird mit den vorher empfangenen oder aufgezeichneten, über eine Zeitperiode erfaßten Daten verglichen. Die Änderung wird dann als Anzeige für den Zustand der Batterien des Schrittmachers benutzt. Die empfangenen Daten können auch für andere Diagnosezwecke verwendet werden.

Die am 25. Februar 1971 eingereichte USA-Patentanmeldung 118144 betrifft ein Gerät, das dem oben beschriebenen ähnelt.

Bei den bisher vorgeschlagenen Geräten ist keine Bestimmung möglich, ob das Herz stimuliert wird, obwohl das. künstliche Herzschrittmachersignal richtig überwacht oder gemessen wird. Ein Gerät mit derartigen Eigenschaften ist aber wünschenswert, da ein Schrittmacher mit verschobenem oder gebrochenem Katheter das

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Herz nicht stimulieren kann. Die bisher vorgeschlagenen Geräte würden die künstlichen Herzschrittmachersignale messen und dem ■ Beobachter die ordnungsgemäße Herzstimulation und einen scheinbar richtig funktionierenden Schrittmacher anzeigen. Es ist daher wünschenswert, ein Überwachungsgerät zu schaffen, das nicht nur die Eigenschaften der bisher vorgeschlagenen Geräte aufweist, sondern mit dem auch von einer entfernten Stelle ein Elektrokardiogramm zu einer Empfangsstation übertragen werden kann.

Elektrokardiogramme bilden für den praktischen Arzt eine Information hinsichtlich der elektrischen Aktivität oder Herzfunktion des Patienten. Er kann daraus den Zustand des Herzens des Patienten bestimmen. Früher wurden Elektrokardiogramme vom Patienten über Telefon zum Arzt übertragen. Wegen der technischen Mangel des verwendeten Geräts boten jedoch, die künstlichen Signale des Herzschrittmachers von Patienten keine klare Aussage' hinsichtlich der aufgezeichneten Ergebnisse -der übertragenen Daten, d. h. des aufgezeichneten Elektrokardiogramms.

Gegenstand der Erfindung ist ein Gerät, mit dem ein herkömmliches Elektrokardiogramm übertragen und aufgezeichnet werden kann, und mit dem gleichzeitig eine Darstellung der künstlichen Signale des Schrittmachers übertragen-und aufgezeichnet werden kann. Bei richtig arbeitendem Schrittmacher geht die Darstellung der künstlichen Signale in den aufgezeichneten Ergebnissen des erfindungsgemäßen Geräts zeitlich stets unmittelbar dem QRS-Komplex des Elektrokardiogramms voraus, wodurch die Stimulation des Herzens durch den Schrittmacher bestätigt wird, wenn das Herz nicht im normalen Sinusrhythnus (nicht im Herzstillstand) arbeitet. Arbeitet das Herz im normalen Sinusrhythmus, so ergibt sich eine "Konkurrenz" oder Überlagerung zwischen den durch den normalen spontanen Rhythmus und den durch das Schrittmacher-Stimulationssignal erzeugten Ventrikel-Kontraktionen. Ein solcher Fall führt zu einem aufgezeichneten Elektrokardiogramm, bei dem

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einige QRS-Komplexe unmittelbar einem Schrittmacherimpuls folgen und von diesem erzeugt wurden, und bei dem andere QRS-Komplexe durch die natürlichen Stimulationssignale erzeugt wurden. Aber auch in diesem letzteren Fall ist klar, daß der Schrittmacher das Herz anregt und demzufolge richtig arbeitet.

Mit dem erfindungsgemäßen Gerät können über eine Nachrichtenverbindung gleichzeitig elektrische Signale eines Patienten, die von der natürlichen und künstlichen Stimulation des Herzens des Patienten herrühren, überwacht werden, so daß die Wiederholungsfrequenz der künstlichen Stimulationssignale bestimmt und das Elektrokardiogramm des Patienten aufgezeichnet werden kann. Das erfindungsgemäße Überwachungsgerät bzw. der erfindungsgemäße Monitor enthält Wandlereinrichtungen zur Messung künstlicher und natürlicher Stimulationssignale eines Patienten und zur Verarbeitung der gemessenen elektrischen Stimulationssignale in übertragbare Signale zur Übertragung über die Nachrichtenverbindung, und Einrichtungen zum Empfang der über die Nachrichtenverbindung übertragenen Signale und zur Verarbeitung der empfangenen Signale in eine Information, aus der ein Beobachter die Frequenz der künstlichen Stimulationssignale entnehmen kann und eine Anzeige der natürlich auftretenden Stimulationssignale zusammen mit dem Verhältnis des Auftretens der künstlichen gegenüber den natürlichen Stimulationssignale.

Anhand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Überwachungsgeräts;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm der Frequenz der Impulse pro Minute in Abhängigkeit von der Implantationszeit in Monaten;

Fig. 3 das Blockschaltbild einer Wandlereinrichtung des Überwachungsgeräts;

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Pig. 4 das Blockschaltbild einer Empfangseinrichtung des Überwachungsgerät s;

Fig. 5 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Überwachungsgeräts;

Fig. 6 das Blockschaltbild der einen Teil der Wandlereinrichtung des Überwachungsgeräts bildenden Schaltung; und

Fig. 7 das Blockschaltbild der einen Teil der Empfangseinrichtung des Überwachungsgeräts bildenden Schaltung.

Zur Einfuhrung sollen zunächst die Eigenschaften, und die Verwendung des Überwachungsgeräts und zum Teil auch die Funktion bestimmter Bestandteile ..des Überwachungsgeräts kurz erläutert werden. Die Funktion der verschiedenen, in dieser Kurzbeschreibung nicht genannten Bauteile wird aus der detaillierten Beschreibung der Arbeitsweise des Überwachungsgeräts ersichtlich.

Die elektrischen Ausgangssignale oder Stimulationsimpulse, d. h. die künstlichen Signale des Herzschrittmachers sowie die elektrokardiografischen Signale des Patienten können mittels Elektroden gemessen werden, die in Berührung mit dem Körper des Patienten stehen. Die gemessenen,vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signale fallen zeitlich mit den Schrittmacherimpulsen zusammen. Intervall- und Impulsbreite oder -dauer sind in wesentlichen gleich. Die Höhe der künstlich erzeugten Signale ist jedoch geringer und ihre Form ist veränderlich. Die elektrokardiografischen Signale sind für die elektrische Aktivität oder die Herzfunktion des Patienten repräsentativ.

Fig. 1 zeigt ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Überwachungsgerät mit einer Wandle r__einrichtung 1 2 zur Messung der vom nicht gezeigten, implantierten Herzschrittmacher erzeugten elektrischen Impulse, d. h. der elektrischen, künstlich erzeugten Signale und zur Messung der elektrokardiografischen Signale des Patienten und darauf zur Umwandlung der künstlich erzeugten Signale und der elektrokardiografischen Signale in übertragbare Signale oder Inforna-

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tionen zur Übertragung über ein normales Fernsprechnetz 14. Ein insgesamt mit 16 bezeichneter Empfänger, der sich an einer entfernten Telefonstation, beispielsweise der Praxis eines Kardiologen befindet, empfängt die Information, verarbeitet sie und zeigt sie auf Anzeigegeräten 17 und 17a an. Die am Anzeigegerät 17 angezeigte, verarbeitete Information ist die Schrittmacherfrequenz in Schlagen pro Minute oder das Zeitintervall in Millisekunden zwischen den empfangenen Signalen, das selbstverständlich eine Anzeige für die Frequenz der Ausgangsimpulse des implantierten Schrittmachers darstellt. Das als Streifenschreiber ausgebildete Anzeigegerät 17a des Empfängers 16 dient zur Aufzeichnung des Elektrokardiogramms des Patienten sowie der Zeit des Auftretensverhältnisses der künstlich erzeugten Signale gegen über den elektrokardiografischen Signalen, was im folgenden noch näher erläutert werden soll..

vollständige Überwachungsgerät enthält also drei Untersysteme, nämlich den Wandler 12, das Fernsprechnetz 14, das selbst keinen Teil der Erfindung bildet, und den Empfänger 16.

Der Wandler 12 enthält ein Gehäuse 13, Meßeinrichtungen, beispielsweise zwei metallische Elektroden 18 und 20 in Form von einem Uhrarmband ähnlichen dehnbaren Armbändern 19 mit einer Elektrodenplatte 21, die die beiden Enden der Bänder verbindet, die der Patient während des Gebrauchs des Überwachungsgeräts auf den Unterarmen trägt, eine im Gehäuse 13 untergebrachte elektronische Schaltung, die im folgenden noch näher beschrieben wird, die die gemessenen Signale verarbeitet, eine in der Oberfläche ausgebildete Auflage oder Gabel 22, die einen normalen Telefonhörer 24 aufnimmt, einen Lautsprecher 230 (Fig. 3), einen Magneten und eine Batterie zur Speisung der elektronischen Schaltung. Gewünscht enf alls kann der Wandler 12 auch aus einer Wechselstromquelle gespeist werden. Weitere Bestandteile des Wandlers 12 werden anhand Fig. 3 noch näher erläutert.

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Die beiden Elektroden 18 und 20, Sie im folgenden auch als Aufnahmeeinrichtungen bezeichnet werden, haben beispielsweise die Form zweier Sonden, die der Patient währecd des Gebrauchs des Überwachungsgeräts auf zwei Stellen seines. Körpers hält. Sie können auch als normale Elektroden ausgebildet sein, wie sie für EKG-Zwecke verwendet werden. Vorzügsweise haben jedoch die Elektroden 18 und 20 die Form von Armbändern gemäß Fig. 1 . Der Grund hierfür besteht darin, daß das Überwachungsgerät HO auch zur Übertragung . von EKG-Daten verwendet wird. Herkömmlicticrweise benötigt der Patient bei der Übertragung von EKG-Daten üler Telefon EKG-Elektroden und Elektrodengelee, oder er muß zwei SonSen, je eine in jeder Hand oder eine Sonde unter jedem Arm oder an z«ei anderen Stellen in

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Berührung mit seinem Körper halten. Dies Ist für ältere Personen schwierig. Auch muß der Patient die Handsonden mit ausreichender Kraft halten, damit sich ein minimaler elektrischer Berührungswiderstand ergibt. Dies führt zu Muskelspsnnungen, die ihrerseits zu elektrischen Signalen im Körper führen, die"als unerwünschte Störsignale im aufgezeichneten Elektrokardiogramm erscheinen und damit die richtige Interpretation des aufgezeichneten EKG-Signals stören. Mit anderen Worten, um ein gutes EKG zu erhalten, müssen die Muskeln des Patienten völlig entspannt sein. Mit den bevorzugten Armbandelektroden kann der Patient entspannt sitzen oder liegen und braucht nichts zu fassen, während nur ein EKG aufgezeichnet wird. Weitere Vorteile und Eigenschaften der Arabandelektroden 18 und 20 sind in. der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung entsprechend der USA-Patentanmeldung ITr. 337262 vom 7. März 1973 mit dem Titel "Vorrichtung zur Messung physiologischer lotentiale" (DA-K1064) des gleichen Anmelders beschrieben.

Wenn ein EKG-Signal und die vom Schrittmacher erzeugten künstlichen Signale gleichzeitig überwacht werden, muß der Patient den Magneten 25 über den implantierten Schrittmacher halten, wenn es sich dabei um einen mit nicht fester Frequenz arbeitenden Schrittmacher handelt. Der Magnet 25 aktiviert dai Reedschalter, der in

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den meisten deratigen Schrittmachern vorgesehen ist, wenn der Patient den Magneten 25 über die Stelle des implantierten Schrittmachers halt. Hierdurch wird der Schrittmacher in seine nicht getriggerte Arbeitsweise oder seine.Funktion mit fester Frequenz geschaltet. Nachdem der Magnet 25 auf die gewünschte Stelle aufgebracht ist und dort gehalten wird, braucht der Patient keine große Kraft aufzubringen. Da die Elektroden sich oberhalb der Handgelenke befinden, wird die Muskelspannung auf ein Minimum abgesenkt, so daß sie die Aufzeichnung eines guten Elektrokardiogramms nicht stört.

Die Nachrichtenveib indung enthält gemäß Fig. 1 zwei Telefone 36 und 37 und die" jeweils zugehörigen Hörer 24 und 38. Statt des Fernsprechnetzes kann natürlich jede beliebige andere bekannte Nachrichtenverbindung verwendet werden.

Der Empfänger 16 enthält ein Gehäuse 40 zur Aufnahme des Hörers 38 in einer Auflage oder Gabel 41, die in der obeien Oberfläche des Gehäuses 40 ausgebildet ist, eine elektronische Schaltung, die die empfangene Information verarbeitet, ein Anzeigegerät 17 und einen Streifenschreiber 17a. Der Empfänger 16 wird zusammen mit seiner Schaltung anhand Fig. 4 näher erläutert.

Das in Fig. 1 gezeigte Überwachungsgerät wird im allgemeinen wie folgt benutzt. Zunächst ruft ein Arzt oder eine Bedienungsperson den Patienten an. Nach Beantwortung des Rufs wird der Patient instruiert, die Elektroden 18 und 20 anzulegen und den Telefonhörer 24 auf die Gabel 22 zu legen. Hat der Patient einen getriggerten oder gesperrten bzw. Reserveschrittmacher, so wird dem Patienten ferner mitgeteilt, daß er den Magneten über die Stelle des implantierten Schrittmachers legen soll. Dabei schaltet, wie erwähnt, der Magnet 25 den Reedschalter des Schrittmachers, so daß dieser auf seine feste Frequenz umschaltet. Wenn der Patient den Hörer 24 in die Gabel 22 legt, wird ein nicht gezeigter Schalter geschlossen, der den Wandler 12 einschaltet. Die Bedienungsperson oder der

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Arzt legt den Hörer 38 in die Gabel 41 des Empfängers. Darauf werden vorzugsweise hörbare Informationssignale, die die feste Frequenz des Schrittmachers sowie die Information des EKG-Signals des Patienten darstellen, über die Nachrichtenverbindung 14 zum Empfänger 1.6 übertragen. Wie noch erläutert werden soll, braucht die übertragene Information nicht hörbar zu sein, es kann sich vielmehr auch um eine elektrische Information handeln. Die Eigenschaften und die Art, in der die Information erzeugt und empfangen wird, wird im folgenden noch näher erläutert. Wenn der Hörer 38 der Bedienungsperson in der Gabel 41 liegt, wird die übertragene Information magnetisch oder akustisch auf den Empfänger 16 gekoppelt, der die empfangene Information verarbeitet und die Frequenz in Schlagen pro Minute oder die Zeitintervalle in Millisekunden zwischen aufeinander folgenden Schrittmacherausgangssignalpaaren anzeigt.Typisch beträgt für Schrittmacher, die eine feste Frequenz von 72 Impulsen pro Minute erzeugen, die Ablesung auf dem Intervallzähler 833. Indem die Bedienungsperson von Hand oder elektronisch diese Zahl in 60 000 teilt oder vorgedruckte Tabellen verwendet, kann sie die Ausgangsfrequenz des Schrittmachers in Impulsen pro Minute bestimmen. Gewünscht enf alls kann auch eine bekannte Schaltung zur Anpassung des Empfängers 16 verwendet werden, so daß sich eine direkte Anzeige der künstlich erzeugten Frequenz in Schlagen oder Impulsen pro Minute ergibt. Die Bedienungsperson zeichnet die Frequenz auf und vergleicht sie mit vorherigen Daten, informiert den Patienten vom Zustand des Schrittmachers und bereitet den nächsten Telefonanruf zur Wiederholung dieses Vorganges vor. Die empfangene Information wird ferner gleichzeitig für den Antrieb des Streifenschreibers 17a zur Bildung eines Ableitung-1-EKGs (Lead 1 ECG) verarbeitet.

Durch die oben beschriebene Überwachung kann der Zustand der Batterien sämtlicher implantierter Schrittmacher mit einer Impulsfrequenz bestimmt werden, die von der Batteriespannung abhängig ist. Das Überwachungsgerät gibt eine genaue und wiederholbare Bestimmung des Intervalls mit einer Genauigkeit von - 1 Millisekunde bzw. von etwa - 1 Impuls pro Minute. Diese Genauigkeit ist

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notwendig, weil Frequenzänderungen um ein bis zwei Impulse pro Minute bedeutsam sind und dem Kardiologen den bevorstehenden Ausfall des Schrittmachers anzeigen können. Durch genaue Aufzeichnung der Schrittmacherfrequenz und der Geschwindigkeit der Frequenzänderungen kann die Erschöpfung der Batterie bereits zu Beginn oder kurz danach gemessen w erden. Es ist wichtig, die beginnende Batterieerschöpfung sobald wie möglich zu bestimmen, da die Frequenzänderung sehr schnell vorsichgehen kann, wobei sich die Frequenz von der normalen Frequenz beispielsweise innerhalb eines Monats oder weniger in eine unnormale Frequenz ändert. Fig. 2 zeigt im Diagramm die Frequenz eines asynchronen Schrittmachers in Impulsen pro Minute in Abhängigkeit von der Implantationszeit in Monaten. - -*

Das Ableitung-1-EKG der zwölf Standardableitungen, wie es in der Kardiologie verwendet wird, wurde hier gewählt, da es sich zur Verwendung mit dem Überwachungsgerät 10 am besten eignet, da das Ableitung-1-EKG eine elektrische Verbindung zu den Armen des Patienten erfordert und üblicherweise ein Masse- oder indifferenter Anschluß (Anschluß 201 in Fig. 3) an das rechte Bein des Patienten angeschlossen ist. Gewünschtenfalls können jedoch auch andere EKG-Ableitungen verwendet werden, beispielsweise elektrische Verbindungen zum linken Arm und linken Bein.

Früher wurden Elektrokardiogramme über Nachrichtenverbindungen zur Verwendung für Diagnosezwecke am Empfangsende übertragen. Geschieht dies jedoch bei Patienten mit Herzschrittmachern, so wird die Information über das vom Schrittmacher künstlich erzeugte Signal, die normalerweise gleichzeitig mit dem Elektrokardiogramm erzeugt wird, nicht mit ausreichender Bestimmtheit übertragen, um am Empfangsende für Diagnosezwecke verwendet werden zu können. Es wurden daher getrennte Geräte zur Übertragung der Informationen über die vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signale verwendet. Es gab daher bisher keine Möglichkeit, ein bestimmtes

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künstlich erzeugtes Signal, das einen Schrittmacher-Stimulus darstellt in zeitliche Beziehung zu dem QRS-Teil des Elektrokardiogramms zu setzen, der von diesem Stimulus· oder Anregungsimpuls herrührt. Das erfindungsgemäße Gerät bildet eine Einrichtung, zur Über"-tragung und Aufzeichnung einer Darstellung des vom Schrittmacher erzeugten Signals in der richtigen Zeitbeziehung zum gemessenen Elektrokardiogramm, so daß bei einem richtig arbeitenden Schrittmacher der aufgezeichnete Signalkomplex ein vom Schrittmacher künstlich erzeugtes Signal zeitlich unmittelbar hinter einem QRS-Komplex zeigt, und zwar mit ausreichender Klarheit, um für Diagnosezwecke verwendet werden zu können. Das heißt, es erfolgt eine Aufzeichnung von einem "«on.einem richtig arbeitenden Schrittmacher künstlich erzeugten Signal, der unmittelbar der QRS—Teil des Elektrokardiogramms folgt. Hierdurch kann sich der Arzt davon überzeugen, daß.der Schrittmacher-Ausgangsimpuls tatsächlich das Herz richtig anregt.

Auf der Linie 500 der Fig. 5 ist ein schematisch.es Diagramm des vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signals gezeigt, das gleichzeitig mit dem Elekrokardiogramm des Patienten aufgezeichnet wurde. Das Diagramm zeigt die beiden Vorgänge in der richtigen Zeitbeziehung zueinander und zeigt ferner, daß der Ausgangsimpuls des Schrittmachers das Herz richtig anregt. Das EKG· der Fig., 5 zeigt ein typisches Beispiel des EKGs eines Schrittmacherpatienten, · das sich von der normalen Lehrbuchdarstellung eines EKG unterscheidet.

Pig. 3 zeigt das Blockschaltbild des Wandlers 12, Fig. 4 das Blockschaltbild des Empfängers 16. Fig. 5 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der Eingangs- und Ausgangssignale der verschiedenen Bauteile des Überwachungsgeräts 10. Die dargestellten Eingangsund Ausgangs signale sind am linken Rand der Fig. 5 aufgeführt. Fig. 5 ist nur schematisch und gibt den Zeitmaßstab nicht genau wieder, zeigt jedoch die Arbeitsfolge des Überwachungsgeräts 10.

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Die im folgenden beschriebenen Schaltungen enthalten verschiedene logische Elemente und bistabile Einrichtungen. Ein UND-Gatter gibt an seinem Ausgang eine logische "1" ab, wenn sämtliche Eingangssignal den logischen liert "1" haben. Das Ausgangssignal ist "0", wenn einer der Eingänge eine ¹¹O" führt. Die beiden möglichen Zustände einer,bistabilen Einrichtung können als logische "1" und ¹¹O" dargestellt werden. Bei UND-Gattern und bistabilen Einrichtungen stellt der Massezustand oder ein in der Nähe des Massepotentials liegender Zustand üblicherweise eine logische ^w0" dar,· während Spannungspegel oberhalb des Massepotentials üblicherweise eine logische "1" darstellen. Pur das erfindungsgemäße Gerät kann jede beliebige. Festlegung getroffen werden, d. h. die logischen Symbole und Punktionen können umgekehrt werden.

Gemäß den Pig. 3, 4 und 5 werden Signale 100 (Pig. 5), d. h die elektrokardiografischen Signale des Patienten und die vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signale mittels der Armbandelektroden 18 und 20 gemessen, die der Patient an seinen Armen trägt, und, gegebenenfalls mittels einer weiteren Elektrode 201, die der Patient am rechten Bein oder an einer anderen Stelle seines Körpers trägt. Die Elektrode 201 kann ebenfalls die Form einer ein dehnbares Band enthaltenden Elektrode aufweisen, ähnlich wie die Elektroden 18 und 20. Das Überwachungsgerät 10 kann auch mit Armbändern versehen sein, die sich von den in Pig. 1 gezeigten und in der genannten, gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung beschriebenen unterscheiden. Beispielsweise können die Armbänder 18 und 20 einfach aus metallischen dehnbaren Bändern bestehen, deren Enden zu einec. Kreis miteinander verbunden sind. In diesem Fall wird jedoch die Elektrode 201 verwendet und mit dem Masseanschluß eines Verstärkers verbunden, der einen Teil des Wandlers 12 bildet. Die Signale 100 sind auf der Linie 500 der Pig. 5 gezeigt. Typisch beträgt die Amplitude, der künstlich erzeugten Signale etwa 0,5 bis 50 mV bei einer Dauer von 0,5 bis 2 ms und einer Anstiegszeit in der Größenordnung von 200 m_B oder weniger.

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Die gemessenen Signale 100 werden einem Verstärker 200, beispielsweise einer -Instrumentenverstärkerstufe über Leitungen 202 und 204 zugeführt. Ein Instrumentenverstärker verstärkt die Eingangssignale linear und unterdrückt Fehler infolge Gleichtaktbetrieb bzw. gleichphasiger Signale großer Amplitude, die gegebenenfalls vorhanden sind. Bei normalen Verstärkern besteht die Gefahr, daß durch solche Gleichtaktsignale die einen niedrigen Pegel aufweisenden elektrokardiografischen und künstlich erzeugten Schrittmachersignale überdeckt werden. Ferner führen sie zu Fehlfunktionen des Verstärkers, beispielsweise zur Sättigung. Die Verstärkerstufe 200 hat eine hohe Eingangsimpedanz, eine niedrige Ausgangsimpedanz und typisch eine Verstärkung von mehr als 1, beispielsweise 12. Die hohe Eingangsimpedanz von beispielsweise etwa 10 . MOhm oder mehr des Verstärkers 200 ist wegen der hohen Impedanz der Signalquelle erforderlich, die zwischen den Elektroden 18 bzw. 20 und der Haut des Patienten auf treten kann. Die Signalquellenimpedanz eines Patienten, gemessen zwischen seinen Armen, kann bei Verwendung der Elektroden 18 und 20 auf einige Zehnttausend 0hm ansteigen, je nach der Impedanz zwischen der Haut des Patienten und den Elektroden. Diese Impedanz wird durch Änderungen der Umgebung und durch physiologische Änderungen beeinflußt.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 200 speist über Leitungen 206 und 208 zwei Kanäle. Der an die Leitung 206 angeschlossene Kanal kann als EKG-Kanal und der an die Leitung 208 angeschlossene als Kanal für die Verarbeitung für die vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signale betrachtet werden. Über -die Leitung 206 werden die gemessenen Signale über einen Tiefpaßfilter 210 geführt, der bei 100 Hz einen oberen Dämpfungspunkt von 3 dB hat. Frequenzen oberhalb 100 Hz sind bei der Wiedergabe des Elektrokardiogramms von geringem Interesse und werden daher vom Tiefpaßfilter 210 gedämpft. Die meisten Frequenzen der vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signale liegen weit oberhalb 100 Hz und werden dadurch vom Tiefpaßfilter 210 ausreichend stark gedämpft und laufen nicht durch

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den EKG-rKanal. Das Ausgangs signal des Tiefpaßfilters 210 wird einem Frequenzmodulator 212 zugeführt. Der Frequenzmodulator 212 enthält einen Sumiaationspunkt 215 t eine Bezugsspannungsquelle 216, einen rückgekoppelten Verstärker 218 und eine Konstant stromquelle 220. Durch den Frequenzmodulator 212 wird die Frequenz eines an die Eonstantstromquelle 220 angeschlossenen Oszillators 222 entsprechend der Signalstromhöhe am Ausgang des Tiefpaßfilters 210 variiert. Das Ausgangssignal des Summationspunktes 214 stellt die algebraische Summe der an seinen drei Eingängen zugeführten Signalströme dar. Das Ausgangs-Stromsignal des Summationspunktes 214 speist den rückgekoppelten Verstärker 218 und bewirkt, daß dessen Ausgangssignal sich so ändert, daß sich durch die Stromrückkopplung über einen Widerstand 219 auf den SummatiOEspunkt ein Ausgangsstrom des Summationspunktes 214 mit dem Wert 0 ergibt, wenn der rückgekoppelte Strom den Eingangsströmen vom Tiefpaßfilter 210 und der Bezugsspannungsquelle 216 algebraisch hinzuaddiert wird. Das Stromsignal von der Bezugsspannungsquelle 216 wird· über einen Widerstand 221 zugeführt. Wenn das Ausgangssignal des Summationspunktes bzw. einer entsprechenden Summationseinrichtung 214 ETuIl wird, so erfolgt keine weitere Stromänderung im Ausgangssingal des Rückkopplungsverstärkers 218. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 218 ist damit proportional der algebraischen Summe der Ausgangsströme des Tiefpaßfilters 210 und der Bezugsspannurg scuelle 216. Der Ausgangsstrom der Konstantstromquelle wird linear durch die Ausgangsspannung des Rückkopplungsverstärkers 218 gesteuert. Das Ausgangssignal der Konstantstromquelle 220 steuert seinerseits linear die Frequenz des Oszillators 222.

Liegt kein Eingangssignal zum Tiefpaßfilter 210 vor, wie es mittels der Armbandelektroden 18 und 20 vom Patienten erzeugt wird, so bewirkt der Ruhe-Ausgangsstrom des Tiefpaßfilters 210, der dem Ausgangsstrom der Bezugsspannungsquelle 216 algebraisch hinzuaddiert wird, daß der Verstärker 218 eine Ausgangsspannung annimmt, durch" die die Konstantstromquelle 220 die Frequenz des

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Oszillators 222 auf einen bestimmten gewünschten Wert festlegt, im vorliegenden Fall auf 2 kHz. Wird mittels der Meßeinrichturgen 18 und 20 ein EKG-Signal gemessen, so erfolgt eine Änderung vom Ruhe-Ausgangspegel des Tiefpaßfilters 210. Das neue Ausgangssignal .wird dem Signal von der Bezugsspannungsquelle-216 hinzuaddiert und bewirkt über den Verstärker 218'und die Konstantstromquelle 220, daß die Frequenz des Oszillators 222 auf einen Wert oberhalb oder unterhalb 2 kHz verschoben wird, je nachdem, ob das Ausgangs signal des Tiefpaßfilters 210 ausgehend vom Ruhepegel ansteigt oder abnimmt. Die Höhe der Frequenzverschiebung ist linear proportional dem Anstieg oder der Abnahme des Signalpegels.

Die Arbeitsweise des Frequenzmodulators 212 und des Oszillators 222 kann zusammenfassend folgendermaßen dargestellt werden: Der Oszillator 222 erzeugt ein elektrisches Trägersignal von 2 kHz und der Frequenzmodulator 212, dem die elekrokardiografischen Signale des Patienten und das Trägersignal des Oszillators 222 zugeführt werden, moduliert das Trägersignal des Oszillators 222 mit der Augenblicksspannung der elektrokardiografischen Signale des Patienten, so daß sich ein moduliertes elektrisches Trägersignal ergibt.

In beiden Fällen, nämlich wenn ein EKG-Signal gemessen oder nicht gemessen wird, wird das Ausgangssignal des Oszillators 222 über eine Steuereinrichtung oder ein UND-Gatter 224 geführt, das normalerweise durch ein Ausgangs signal mit hohem Pegel, d. h. dem Pegel mit dem Wert "1" eines monostabilen Multivibrators 226 eingeschaltet wird. Es wird durch eine Ausgangs-Treiberstufe 228 verstärkt, die an eine Ausgangseinrichtung oder einen mit einem Permanentmagneten versehenen Lautsprecher 230 angeschlossen ist. Der Lautsprecher 230 erzeugt ein dem Trägersignal entsprechendes hörbares Signal und, wenn ein elektrokardiografisches Signal gemessen/wird, ein dem modulierten Trägersignal entsprechendes hörbares Signal. Das hörbare Signal ist ausschließlich das Zwei-Kilohertz-Trägersignal, wenn an den Elektroden 18-und 20 kein

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EKG-Signal gemessen wird, und ein frequenzmoduliertes hörbares Signal, "wenn an den Elektroden 18 und 20 ein EKG-Signal gemessen wird. Die Hüllkurven dieser Signale sind auf den Linien 506 und 508 der Fig. 5 gezeigt. Auf der linie 508 ist die das EKG des Patienten darstellende Information aufgezeichnet. Das hörbare Signal der Linie 508 ist auf den Hörer 24 gekoppelt und wird zum Empfänger 1 6 übertragen, indem es zur Aufzeichnung des EKG des Patienten in noch zu beschreibender Weise verarbeitet wird.

Über die Leitung 208 wird das Ausgangssignal des Verstärkers 200 einer Detektorschaltung 253 für die vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signale zugeführt. Der Detektor 233 enthält einen Bandpaßfilter 234 und einen Verstärker 236. Der Bandpaßfilter 234 hat bei 1800 und 2200 Hz eine Dämpfung von 3 dB. Der Bandpaßfilter 234 dient dazu,-einen Teil des Spektrums der Frequenzen der vom Schrittmacher künstlich e rzeugten Signale durchzuleiten, und zwar in Abhängigkeit von dem künstlich erzeugten Signal, das normalerweise eine Breite von 0,5 bis 2 ms und eine Anstiegszeit von 200 /us hat. Das Frequenzspektrum eines künstlich erzeugten Signals liegt typisch zwischen 500 Hz und bis zu 10 kHz. Somit wird ein Teil der Energie jedes normalen künstlich erzeugten Signals über den Bandpaßfilter 234 durchgeleitet. Der Filter dämpft alle unerwünschten Signale mit Frequenzkomponenten, die außerhalb des Durchlaßbandes liegen, beispielsweise Signale mit 60 Hz und Fernseh-Interferenz- oder Störsignale. Da die Frequenzkomponenten der gemessenen elektrokardiografischen Signale weit unterhalb des Durchlaßbandes des Filters 234 liegen, werden sie ebenfalls ausreichend gedämpft und gelangen daher nicht in diesen Kanal.

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ίο

Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 254 ist auf der Linie 502 der Fig. 5 gezeigt. Es wird dem Verstärker 236 zugeführt, der den Pegel der durch den Bandpaßfilter 234 hindurchtretenden Signale auf die Triggerempfindlichkeit der nächsten, den monostabilen Multivibrator 226 enthaltenden Stufe anhebt. Somit erzeugt der Detektor 233 bei Messung jedes vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signals ein Ausgangssignal, das dem Multivibrator 226 zu desen Triggerung zugeführt wird. Der Multivibrator 226 bildet eine Steuereinrichtung und erzeugt ein Steuersignal. Er gibt normalerweise ein Signal mit einem hohen Pegel oder ein Signal mit dem logischen Wert "1" an seiner Ausgangsklemme 238 ab. Das Ausgangs signal des Multivibrators 226 ist auf der Linie 504 in Pig. 5 dargestellt. Wenn dieses Signal mit dem logischen Viert "1" der Eingarg sklemme 240 des UND-Gatters 224 zugeführt wird, schaltet dieses durch, so daß die Signale vom Oszillator 222 durch das UND-Gatter 224 hindurchlaufen. Wenn der Multivibrator 226 getriggert wird, gelangt er in seinen instabilen Zustand, und zwar für eine Zeitspanne, die mit dem vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signal beginnt und beispielsweise 10 ms dauert, bevor der Multivibrator in seinen stabilen Zustand zurückkehrt. Im instabilen Zustand hat das Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 238 den Wert "0". Wird dieses Signal der Eingangsklemme 240 des UND-Gatters 224 zugeführt, so schaltet dieses aus,so daß das Ausgangssignal des Oszillators 222 gegenüber dem Lautsprecher 230 gesperrt wird. Hierdurch tritt eine hundertprozentige Amplitudenmodulation des Trägersignals oder des modulierten Trägersignals ein. Somit kann über die Steuereinrichtung oder das UND-Gatter 224 das Trägersignal oder das modulierte Trägersignal zum Lautsprecher 230 durchgekoppelt werden. Es moduliert die Amplitude des Trägers oder des modulierten Trägers in Abhängigkeit von einem Steuersignal vom Multivibrator 226. Die Hüllkurve des Ausgangssignals des Lautsprechers 230 .ist auf der Linie 508 in Fig. 5 dargestellt. Der Beginn der Abschaltung des Trägersignals auf der Linie 506, d. h. des Ausgangssignals des Lautsprechers 230 liegt

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am Punkt A in der Linie 508. Die Abschaltung stimmt zeitlich mit der Triggerung des Multivibrators 226 überein. Die Einschaltung des Trägersignals der Linie 506, d. h. des Ausgangssignals des Lautsprechers 230 ist am Punkt B auf der Linie 508 dargestellt. Die Einschaltung des Trägers stimmt zeitlich mit dem Ende des instabilen Zustands des Multivibrators 226 überein. Die Ausschaltung des Trägersignals erfolgt um eine kurze Zeitspanne später als das vom Schrittmacher künstlich erzeugte Signal (Linie 500) durch die Elektroden 18 und 20 gemessen wird.Bei dieser kurzen Verzögerung handelt es sich um eine feste Systemversögerung, die hauptsächlich im Bandpaßfilter 234 eintritt. Diese Unterbrechung oder Amplitudenmodulation des Ausgangssignals des Oszillators 222 und damit des Ausgangssignals des Verstärkers 230 wird in noch zu beschreibender V/eise durch den Empfänger 16 zu der Information über die Frequenz des Schrittmachers verarbeitet.

In Pig. 4 ist der Empfänger 16 insgesamt mit 300 bezeichnet. Er enthält eine Signal-Empfangseinrichtung 302, die an einen Verstärker 304 angeschlossen ist. Die Signalempfangseinrichtung 302 kann angrenzend an die Hörmuschel eines Telefonhörers angeordnet werden. Vorzugsweise wird eine magnetische Signal-Empfangseinrichtung verwendet, so daß die Stromänderungen, die die Hörmuschel speisen, magnetisch auf den Verstärker 304 gekoppelt werden. G-ewünsentenfalls kann der Verstärker 3C4 auch über ein Mikrofon akustisch auf die Hörmuschel gekoppelt werden.

Die Hüllkurve der Signale am Eingang 306 des Verstärkers 304 ist schematisch auf der Linie 510 in Fig. 5 dargestellt. Der Beginn der Abschaltung des Trägersignals liegt an einem Punkt A¹ auf der Linie 510. Das kurze Zeitintervall zwischen den Punkten A und A¹ rührt aus der Verzögerung in der Nachrichtenverbindung 14. Die Einschaltung des Trägers erfolgt auf der Linie 510 an einem Punkt B'.

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Der Verstärker 304 hat eine ausreichende Verstärkung, um den größten Teil der Dämpfungsverluste auszugleichen, -die auf normalen geschalteten Fernsprechverbindungen zu erwarten sind.

' Das Ausgangssignal des Verstärkers 304 wird über zwei Leitungen 308 und 310 auf zwei Kanäle gespeist. Die Leitung 3O8 bildet die Eingangsleitung zum Schrittmachei-Frequenzkanal und die Leitung 310 die Eingangsleitung zum Aufzeiclmungskanal zur Aufzeichnung des EKG und der vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signale.

Vom Ausgang 312 des Verstärkers 304 werden die Signale über die Leitung 308 einer Schwellenschaltung 314 zugeführt. Die am Eingang 316 der Schwellenschaltung 314 einlaufenden Signale sind im wesentlichen identisch den am Eingang 3O6 des Verstärkers 304 einlaufenden-. Lediglich der Pegel der Signale ist höher. Die Verstärkung des Verstärkers 304 ist ausreichend hoch-, um die Schwellenschaltung 314 zu schalten.

Bei der Schwellenschaltung 3I4 handelt es sich im wesentlichen um eine Einrichtung zur Umwandlung dsr an ihrem Eingang 316 einlaufenden Signale in einen standardisierten Impulszug aus Signalen (Linie 512, Fig. 5). Die Schwellenschaltung 314 kann beispielsweise einen Schmitt-Trigger oder eine andere geeignete Schaltung enthalten.

Die Ausgangssignale der Schwellensehaltung 314 werden über einen Schaltungspunkt 318 dem Eingang 320 eines triggerbaren monos^abilen Multivibrators 322 zugeführt.

Der erste positive Signalübergang des Ausgangssignals der Schwellensehaltung 314 triggert den Multivibrator 322 in seinen instabilen Zustand, der länger andauert als die Periode zwischen zwei aufeinander folgenden positiven Signalübergängen des Ausgangssignals der Schwellensehaltung. Dieses Sigjüal ist, wie erwähnt,

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ein frequenzmoduliertes, so daß die Periode zwischen zwei beliebigen aufeinander folgenden Übergängen um eine nominell gewählte Periode variieren kann, die in diesem Pail entsprechend einer Signalfrequenz von 2 kHz 0,5 ms beträgt* Jeder der aufeinander folgenden positiven Signalübergänge des Ausgangssignals der Schwellenschaltung 314 triggert den Multivibrator 322 zurück, der so ausgebildet ist, daß die Dauer seines instabilen Zustands bei jeder Triggerung, die zu einem hohen Signalpegel mit dem logischen Wert "1" an seinem Ausgang 323 führt, auf den Anfangs- oder vollen Wert rückgesetzt wird. So lange daher die an seinem Eingang einlaufenden Triggersignale kurzer sind als die instabile Periode, bleibt das Ausgangssignal des Multivibrators 322 auf seinem hohen Wert. Wenn der Träger oder der modulierte Träger ausgeschaltet oder amplitudenmoduliert wird, wie es beispielsweise zu der dem Punkt A¹ entsprechenden Zeit der Pail ist, so werden die Signale beendet, insbesondere positive Übergänge von der Schwellenschältung, und der Multivibrator 322 schaltet durch seinen instabilen Zustand, so daß am Ende des instabilen Zustands am Ausgang des Multivibrators 322 ein Signal mit niedrigem Wert entsprechend dem Pegel "0" auftritt. Die Dauer des instabilen Zustands wurde in diesem Pail auf 6 ms 'gewählt, so daß 6 ms nach dem letzten positiven Übergang des Signals der Schwellenschaltung 314 nach der Beendigung des Trägers der Multivibrator 322 den Zustand "0" annimmt. Bs sei daran erinnert, daß der Multivibrator 226 des Wandlers 12 den Träger für 10 ms abschaltet. Der Multivibrator 322 ist daher für 4 ms in seinem stabilen Zustand, wonach die Trägerübertragung zu einer Zeit wieder aufgenommen wird, die dem Punkt B¹ entspricht. Damit wird der Multivibrator 322 in seinen instabilen Zustand getriggert, wobei beim ers-ten positiven Übergang des Signals von dei¹ Schwellenschaltung 314 ein Ausgangssignal mit hohem Pegel erzeugt wird.

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Der Ausgang des Multivibrators 322 ist an einen Intervalloder Frequenzzähler 324 angeschlossen. Der Frequenzzähler enthält eine Schaltung zur Messung des Zeitintervalls. An diese Schaltung ist eine weitere Schaltung zur Umwandlung der Zeitintervallmessungen der Schaltung zur Messung der Zeit in eine Frequenzinformation angeschlossen. Man kann daher das Zeitintervall zwischen bestimmten Ereignissen oder die Frequenz des Eintretens dieser Ereignisse messen, indem lediglich auf elektronischem Wege die gewünschte Informationsart gewählt wird. Der Zähler 324 kann daher als Intervall- oder als Frequenzzähler zur Anzeige jeder beliebigen Informationsart betrachtet werden, nämlich von Intervallmessungen, Frequenzmessungen oder beidem. Die Frequenz oder das' Zeitintervall im Überwachungsgerät 10 wird zwischen zwei auf einander lölgenden positiven Signalübergängen des Ausgangssignals des Multivibrators 322, nämlich zur Zeit tg und t^p (Fig. 5) gemessen. Mit dem ersten positiven Übergang beginnt der Zähler 324 die Frequenz oder das Zeitintervall zu messen. Beim Auftretendes zweiten positiven Übergangs wird die Messung unterbrochen und die gemessene Frequenz oder das gemessene Zeitintervall wird sofort angezeigt.

Es sei nun ein Beispiel für die Ereignisfolge bei der Zeitintervallmessung des Empfängers 300 beschrieben.

Zur Zeit t^ wird, wenn das Überwachungsgerät bereits eingeschaltet ist, der Träger in der oben beschriebenen Weise erzeugt. Zur Zeit t. wird ein vom Schrittmacher künstlich erzeugtes Signal an den Elektroden 18 und 20 gemessen. ITach einer festen, systembedingten Verzögerungszeit erzeugen d er Bandpaßfilter 234 und der Verstärker 236 ein Ausgangssignal (t_?, Linie 502), das den Multivibrator 226 triggert (t₂, Linie 504). Zur Zeit t₂ wird auch das Ausgangsignal des UND-Gatters .und damit der Träger abgeschaltet (Punkt A, Linie 508). Each der durch die Hachrichtenverbindung 14 bedingten Verzögerung erscheint die Zeit der Abschaltung des Trägers

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am Ausgang des Verstärkers 304 (t~, Punkt A^p, Linie 510). Diese durch die Nachrichtenverbindung 14 bedingte Verzögerung variiert mit der Art der Verbindung und den jeweils eingestellten, einzelnen Verbindungen. Im ungünstigsten Fall, bei einer bestimmten Verbindungsanordnung, ändert sich die Verzögerung so langsam, daß sie unwirksam in der Verschlechterung der gewünschten Genauigkeit der Zeitintervallmessung ist. Zum Zeitpunkt t., wird auch die von der Schwellenschaltung 314 abgegebene Folge von Übergängen (Linie 512) beendet und der Multivibrator 322 beginnt anzusprechen. Nach 6 ms spricht er bei t, an (Linie 514). Danach spricht der Multivibrator 226 10 ms nach tp, nämlich bei t^ an. (Linie 504). Ebenfalls zur Zeit t[- werden der Träger und das Lautsprecherausgangssignal wieder eingeschaltet (Linie 508). Nach der gleichen Nachrichtenverbindungsverzögerung erscheint der wieder eingeschaltete Träger am Ausgang des Verstärkers 304 (tg. Linie 510). Ebenfalls zur Zeit tg wird das Ausgangssignal der Schwellenschaltung 314 eingeschaltet (Linie 512), so daß der Multivibrator 322 getriggert wird, dessen Ausgangssignal nun auf "1" zurückkehrt (Linie 5H). Dieser' positive Übergang im Ausgangssignal des Multivibrators 322 läßt den Intervall- oder Frequenzzähler 324 mit der Messung der Frequenz oder des Zeitintervalls beginnen. Beim Einlaufen des nächsten künstlich vom Schrittmacher erzeugten Signals tritt die gleiche Ereignisfolge wie zwischen den Zeitpunkten t.. und tg ein, und zwar beginnend zur Zeit t„ und endend mit dem positiven Übergang des Ausgangssignals des Multivibrators 322 zur Zeit t,p.> mit der Ausnahme, daß durch diesen Übergang der Intervall- oder Frequenzzähler 324 abgeschaltet und die Ergebnisse am Anzeigegerät 17 (Fig. 1),angezeigt werden.' Der Intervall- oder Frequenzzähler 324 bleut abgeschaltet, bis das nächste vom Schrittmacher künstlich erzeugte Signal einläuft, womit der Zähler eine weitere Kessung beginnt. Sorit führt der Zähler eine Frequenz- oder Zeitintervallmessung zwischen zwei aufeinader folgenden gemessenen, künstlich vom Schrittmacher erzeugten Signalen aus. Die Frequenz- oder Intervallmessung erfolgt tatsächlich zwischen zwei Ereignissen, den positiven Übergängen ies Multivibrators 322

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zu den Zeiten t,- und t. „ (Linie 514), die gegenüber dem tatsächlichen Auftreten dieser Signale zu den Zeiten t. und t„ verzögert sind. Da jedoch die Verzögerung zwischen' t. und t₇ sowie t,- und t.p gleich ist, ergeben sich richtige Frequenz- oder Zeitmessungen zwischen den vom Schrittmacher künstlich.erzeugteh Signalen. Dies ist möglich, da die systembedingte und die durch die Nachrichtenverbindung verursachte Verzögerung zwischen t,. und t,- ebenso wie die zwischen t~ und t. ρ fest ist. Das Ausgangs signal des Verstärkers 304 wird weiterhin über die Leitung 310 dem Eingang einer monolithischen, phasenstarren Schaltung 326 zugeführt. Die Schaltung 326 demoduliert das einlaufende Trägersignal (Linie 510), so daß die ursprüngliche niederfrequente elektrokardiografische Information rückgewonnen w ird, die über die Nachrichtenverbindung I4 übertragen wurde und sich ein demoduliertes Signal ergibt.- Die Grundprinzipien und die Arbeitsweise einer monolithischen phasenstarren Schaltung sind in Alan B. Grebene: The Monolithic Phase-Locked Loop-Ä Versatile Building Block, IEEE Spectrum, März 1971, Seiten 38 bis 49, beschrieben. Wenn der Träger am Wandler 12 wie vorstehend beschrieben auf ein gemessenes, vom Schrittmacher künstlich erzeugtes Signal unterbrochen wird', so schaltet die phasenstarre Schaltung 326 auf eine Bezugs spannung, beispielsweise auf Null Volt. Wird der Träger wieder eingeschaltet, so wird das Ausgangssignal der phasenstarren Schaltung auf einen Viert geschaltet, der dem Augenblickswert des elektrokardiografischen Hodulationssignals entspricht. Das Ergebnis der Trägerunterbrechung, d. h. der Aus-· und Einschaltung des Trägers, ist ein klar erkennbarer Übergang in der Ausgangsspannung der phasenstarren Schaltung 326, der . für die Zeit des Auftretens des vom Schrittmacher künstlich erzeugten Signals in Bezug zum Elektrokardiogramm des Patienten repräsentativ ist. Die Übergangsspannung ist aus Fig. 5, Zeile 500 ersichtlich. Sie ist mit "künstlich erzeugtes Signal" bezeichnet.

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η-

Die veränderliche Ausgangsspannung der phasenstarren Schaltung 326 wird an deren Ausgangsklemme 328 abgegeben. Nebenbei sei erwähnt, daß das Spannungssignal der Linie 500 (Pig. 5) auch schematisch die variable Ausgangsspannung der phasenstarren Schaltung 326 zeigt und das oben erwähnte demodulierte Signal ist. Von der Ausgangsklemme 328 gelangt die Ausgangsspannung der Schaltung 326 zum Eingang 330 eines Verstärkers 332, indem es entsprechend den Eingangserfordernissen eines herkömmlichen EKG-Streifenschreibers verstärkt wird, der in Pig. 4 mit 334 und in Fig. 1 mit 17a bezeichnet ist.

Ein weiterer Bestandteil des Empfängers 300 ist in Fig. 7 gezeigt, der in Verbindung mit in den Wandler 12 eingebauten Bestandteilen arbeitet, die in Fig. 6 dargestellt- sind.

Fig. 7 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung eines Warnsignals oder alternativ eines Eichsignals.

Während der Überwachung ruht der Telefonhörer des Patienten im Wandler 12. Für die Bedienungsperson des Empfängers 300 .ist es daher schwierig, mit dem Patienten zu sprechen. Kit Hilfe des Warnsignals kann die Bedienungsperson des Empfängers 300 dem Patienten signalisieren, daß er den Hörer aufnehmen und sich' melden soll. Das Warnsignal aktiviert nach seiner Übertragung über die Nachrichtenverbindung oder das Telefonnetz und nach dem Empfang durch den Wandler 12 eine Einrichtung im Wandler, die ihrerseits beispielsweise eine Lampe 301 (Fig. 1) am Wandler 12 einschaltet. Dies zeigt dem Patienten an, daß er den Hörer aufnehmen soll.

Es sei nun die Alarmeinrichtung für den Patienten näher erläutert. Hierzu wird auf Fig. 6 und 7 bezuggenommen. Die Schaltung enthält einen Oszillator 700, der eine vorherbestimmte Frequenz von beispielsweise 100 kHz erzeugt. Das Ausgangssignal des Oszillatora 700 wird einem Frequenzteiler 702 zugeführt, der zwei Signale mit niedrigerer Frequenz erzeugt. Die eine Frequenz wird für die Warneinrichtung für den Patienten und die andere für die

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Eicheinrichtung verwendet. Die in Fig. 7 als "Frequenz 1" "bezeichnete Frequenz wird mittels eines Schalters 704 gewählt und über einen Verstärker 708 einem Lautsprecher 706 zugeführt. Das hörbare Ausgangssignal des Lautsprechers 706 wird afif den Telefonhörer der Bedienungsperson gekoppelt, der auf dem Empfänger 300 ruht, und über die Nachrichtenverbindung 14 zu dem .auf der Wandlereinheit des Patienten ruhenden Hörer übertragen.

Eine Signal-Aufnahmeeinrichtung 600 (Fig. 6) kann angrenzend an die Hörmuschel im Hörer des Patienten angeordnet werden. Sie befindet sich innerhalb des Wandlergehäuses und kann akustisch oder magnetisch mit dem Hörer gekoppelt werden. Bei einer magnetischen Signal-Aufnahmeeinrichtung werden die Feldänderungen in der Hörmuschel durch die Signal-Aufnahmeeinrichtung 600 erfaßt. Die Signale werden mittels eines Verstärkers 602 verstärkt und auf zwei Leitungen 604 und 608 gespeist. Über die Leitung 604 werden die verstärkten Signale einem scharf abgestimmten Frequenzwähler 610 zugeführt, der nur auf die vom Empfänger 300 ausgesandte Frequenz 1 anspricht. Der Frequenzwähler 610 erfüllt zwei Funktionen. Er erkennt das Signal mit der Frequenz 1 und erzeugt daraufhin an seiner Ausgangsklemme 612 eine Gleichspannung bestimmter Höhe.

Diese Gleichspannung wird dem Eingaxg 613 eines Verstärkers 614 zugeführt, dessen Ausgang mit der Lampe 301 verbunden ist. Die Lampe 301 brennt während der Dauer der Übertragung des Signals mit der Frequenz 1 , d. h. solange, wie der Schalter 704 in der Stellung gehalten wird, in der er dieses Signal in dsn Verstärker 708 und den Lautsprecher 706 einspeist.

Die Eichung des Überwachungsgeräts und insbesondere die Elektrokardiogrammeinrichtungen desselben sind notwendig, um eine optimale Diagnose des aufgezeichneten Blektrokardiogramms zu erhalten.

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Die Eicheinrichtung des Empfängers 300 arbeitet folgendermaßen: Die in Pig. 7 als "Frequenz 2" "bezeichnete Frequenz wird mittels des Schalters 704 gewählt und über den Verstärker 708 dem Lautsprecher 706 zugeführt. Das erzeugte hörbare Signal des Lautsprechers 706 wird auf den Hörer der Bedieraoigsperson gekoppelt und über die Nachrichtenverbindung zu dem auf dem Wandler des Patienten ruhenden Hörer übertragen. Die magnetischen Änderungen in der Hörmuschel des auf dem Wandler befindlichen Hörers werden durch die magnetische Signal-Aufnahmeeinrichtung 500 erfaßt (Fig. 6). Das Signal wird durch den Verstärker 602 verstärkt und von dessen Ausgang über die Leitung 608 zu einem anderen scharf abgestimmten Frequenzwähler geleitet, der nur auf das von Empfänger 300 übertragene Signal mit der Frequenz 2 anspricht. Der Frequenzwähler 618 arbeitet ebenso wie der Frequenzwähler 610.

Die Ausgangs-Gleichspannung des Frequenzwählers 618 wird einem verzögernden monostabilen Multivibrator 622 zugeführt. Jedoch ändert sich zu dieser Zeit der Zustand des Ausgangssignals des Multivibrators 622 nicht, da dieser nur schaltet, wenn seinem Eingang ein negativer Spannungsübergang zugeführt wird. Venn das Signal mit der Frequenz 2 nicht anliegt, d. h., wenn es nicht übertragen wird, wenn die am Empfänger befindliche Bedienungsperson den Schalter 704 freigibt, wird die Gleichspannung des Frequenzwählers 618 auf einen niedrigen Pegel umgeschaltet, wodurch der Multivibrator 622 geschaltet oder getriggert wird. Wird der Multivibrator 622 getriggert, so erscheint an seinem Ausgang ein Signal mit hohem Pegel (1), das dann einem Bezugssignalgenerator 624 zugeführt wird,, der seinerseits an den Verstärker 200 des Wandlers 12 angeschlossen ist. Kehrt der Multivibrator 622 aus seinem instabilen Zustand zurück, so wird seine Ausgangsspannung auf den ursprünglichen niedrigen Pegel (O) rückgeschaltet. Der negative Übergang am Eingang des Bezugssignalgenerators 624 erzeugt eine Übergangs-Bezugsspannung mit einem bestimmten Pegel, beispielsweise 1 mV, die dem Verstärker 200 zugeführt wird. Dieses

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transiente Signal wird vom Wandler 12 in der gleichen Weise verarbeitet wie ein elektrokardiografisches Signal, das über die Leitung 206 des Wandlers 12 zugeführt wird. D. h., der über die Leitung 206 angesteuerte erste Kanal moduliert die Frequenz des Trägers ' des Oszillators 222 mit der Spannungsamplitude der Bezugsspannung. hierdurch wird ein zweites moduliertes Trägersignal erzeugt, aas dem Lautsprecher 2JO zugeführt wird, der daraufhin seinerseits ein zweites hörbares moduliertes Trägersignal erzeugt. Das transiente Signal oder das zweite hörbare modulierte Trägersignal gelangt über die Leitung 310 in den Empfänger, der das Signal demoduliert und ein demoduliertes Signal erzeugt. Schließlich wird ein transientes Signal erzeugt, das der Bezugsspannung auf dem Streifenschreiber entspricht, dessen Amplitude eine Änderung des Signalpegels um 1 mV am Eingang des Verstärkers 200 darstellt. Wird dieses transiente Signal bekannter Amplitude als Bezugssignal verwendet, so kann die Höhe der Spannungsänderung im Elektrokardiogramm' des Patienten bestimmt werden.

Das erfindungsgemäße Überwachungsgerät kann also nicht nur zur Anzeige des ZeitIntervalls zwischen künstlich erzeugten elektrischen Signalen verwendet werden, die infolge der künstlichen Stimulation des Herzens des Patienten durch den Herzschrittmacher erzeugt werden, sondern auch zur Darstellung des aufgezeichneten Elektrokardiogramms der künstlich erzeugten Signale und ihrer zeitlichen Beziehung zum QRS-Komplex der elektrokardiografischen Signale des Patienten.

Das erfindungsgemäße Überwachungsgerät kann auch anstatt zwischen von einander weit entfernten Stellen in einem einzigen Raum oder beispielsweise in einem Klinikgebäude verwendet werden. In diesem Fall kann die Nachrichtenverbindung aus beliebigen Einrichtungen zur Übertragung der vom Wandler 12 gemessenen und verarbeiteten Information zum Empfänger 16 bestehen. Ferner brauchen die

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Ausgangs- oder übertragenen Signale des Wandlers 12 nicht aus hörbaren Signalen zu bestehen, sie können vielmehr bei entsprechender Anpassung des Überwachungsgeräts sowohl am Ausgang des Wandlers als auch am Eingang des Empfängers aus elektrischen Ausgangssignalen
bestehen. Der Ausdruck "Wandler" begrenzt daher das erfindungsgemäße Überwachungsgerät und insbesondere den als Wandler 12 bezeichneten Teil nicht auf eine Einrichtung, die die gemessenen elektri-'·■ sehen Stimulationssignale in hörbare übertragbare Signale umwandelt. Sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangssignale des Wandlers 12
können aus elektrischen Signalen bestehen. Ebenso können die Eingangssignale des Empfängers 16 aus hörbaren oder elektrischen Signalen ' bestehen. - ^w*

Die in den verschiedenen Figuren der Zeichnung in Blockform dargestellten Bauteile können aus im Handel erhältlichen Bauelementen bestehen oder aufgrund des normalen Fachwissens gebaut werden, da die Funktion jedes Blockes vollständig beschrieben wurde.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. PATEIf ANSPRÜCHE DA-K106?

   Wandler zur Überwachung künstlich erzeugter elektrischer Signale eines lebenden Körpers, die durch künstliche Stimulation eines Körperteils entstehen, gekennzeichnet durch Meßeinrichtungen (18, 20), die mit dem Körper zur Messung der im· Körper künstlich erzeugten elektrischen Signale verbunden sind, durch einen ersten Kanal (206\ der an die Meßeinrichtungen angeschic sen ist und Einrichtungen (22) zur Erzeugung eines elektrischen Trägersignals enthält, durch an den ersten Kanal angeschlossene Ausgangseinrichtungen mit Einrichtungen (23O) zur Erzeugung eines dem elektrischen Trägersignal entsprechenden Ausgangssignals, wenn das elektrische Trägersignal den Ausgangseinrichtungen zugeführt wird, durch zwischen den ersten Kanal und die Ausgangseinrichtungen geschaltete Steuereinrichtungen (226), die normalerweise den Anschluß der Ausgangseinrichtungen des elektrischen Trägersignals gestatten, und zur Modulation der Amplitude des elektrischen Trägersignals entsprechend einem Steuersignal dienen, und durch einen zweiten Kanal (208), der an die Meßeinrichtungen (18, 20) und die Steuereinrichtung (226) angeschlossen ist und eine Einrichtung zur Erzeugung des Steuersignals enthält, die auf jedes gemessene künstlich erzeugte elektrische Signal anspricht und ein Steuersignal erzeugt, durch das die Steuereinrichtung die Amplitude des elektrischen Trägersignals moduliert.

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   2. Wandler zur Überwachung elektrischer Signale eines lebenden Körpers, die durch natürliche und künstliche Stimulation eines Körperteils erzeugt werden, gekennzeichnet durch Meßeinrichtungen (18, 20), die an den Körper zur Messung der elektrischen Stimulationssignale im Körper angeschlossen werden, durch einen ersten Kanal (206), der an die Meßeinrichtungen angeschlossen ist und Einrichtungen zur Erzeugung eines elektrischen Trägersignals und Einrichtungen zur Modulation des elektrischen Trägersignals entsprechend den gemessenen natürlichen Stimulationssignalen enthält und ein moduliertes Trägersignal erzeugt, durch mit dem ersten Kanal verbundene Ausgangseinrichtungen £30)zur Erzeugung -eines Ausgangssignals entsprechend dem modulierten Trägersignal, wenn das modulierte Trägersignal an die Ausgangseinrichtungen angeschlossen wird, durch zwischen den ersten Kanal und die Ausgangseinrichtungen geschaltete Steuereinrichtungen, die normalerweise den Anschluß der Ausgangseinrichtungen des modulierten Trägersignals gestatten, zur Modulation der Amplitude des modulierten Trägersignals entsprechend einem Steuersignal, und durch einen zweiten Kanal (208), der an die Meßeinrichtungen (18, 20) und die Steuereinrichtung (226) angeschlossen ist und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals entsprechend jedem gemessenen, künstlichen Stimulationssignal enthält, zur Erzeugung eines Steuersignals zur Speisung der Steuereinrichtung zur Modulation der.Amplitude des modulierten Trägersignals.

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   3. Wandler zur Überwachung elektrischer Signale eines Patienten, die aus den natürlich auftretenden elektrokardiografischen Signalen und künstlichen elektrischen Stimulationssignalen herrühren, die das Herz des Patienten stimulieren, gekennzeichnet durch Meßeinrichtungen (18, 20), die mit dem Körper verbunden werden können, zur Messung natürlich auftretender elektrokardiograf!seher Signale und zur Messung künstlicher elektrischer Stiiaulationssignale im Körper, gekennzeichnet durch Meßeinrichtungen (18, 20), die mit dem Körper verbunden werden können, zur Messung natürlich auftretender elektrokardiografischer Signale und zur Messung künstlicher elektrischer Stimulationssignale im Körper, durch einen an die Meßeinrichtungen angeschlossenen ersten Kanal (206), der an die Meßeinrichtung angeschlossen ist und folgende Bestandteile enthält: eine erste Einrichtung (220) zur Erzeugung eines elektrischen Trägersignals und eine an die erste Einrichtung und die Meßeinrichtung angeschlossene zweite Einrichtung (214) zur Modulation des elektrischen Trägersignals entsprechend den gemessenen, natürlich auftretenden elektrokardiografischen Signalen, zur Erzeugung eines modulierten Trägersignals, durch an die erste Einrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals entsprechend dem modulierten Trägersignal angeschlossene Ausgangseinrichtungen (230), wenn das modulierte Trägersignal an die Ausgangs einrichtungen angeschlossen ist, durch zwischen die erste Einrichtung und die Ausgangseinrichtung geschaltete Steuereinrichtungen (226), die normalerweise den Anschluß an die'Ausgangseinrich-

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   richtungen des modulierten Trägersignals gestatten, zur Modulation der Amplitude des modulierten Trägersignals entsprechend einem Steuersignal, und durch einen zweiten Kanal, der mit der Meßeinrichtung und der Steuereinrichtung verbunden ist und folgende Bestandteile enthält: einen Detector (233)» der an die Meßeinrichtungen (18, 20) zur Messung des Auftretens jedes künstlichen Stimulationssignals angeschlossen ist, zur Erzeugung eines der Messung eines künstlichen Stimulationssignals entsprechenden Ausgangssignals, und eine Steuersignal-Erzeugungseinrichtung (226), die an den Detektor (233) und die Steuereinrichtung (224) angeschlossen ist, zur Erzeugung eines Steuersignals für die Steuereinrichtung entsprechend einem •Ausgangssignal vom Detektor, wobei das Steuersignal die Steuereinrichtung so steuert, das sie die Amplitude des modulierten Trägersignals moduliert.

   4. Wandler zur Überwachung elektrokardiografischer Signale eines Patienten und künstlich erzeugter elektrischer Signale eines Patienten, die durch die elektrischen Ausgangssignale eines Herzschrittmachers erzeugt werden, der das Herz des Patienten künstlich stimuliert, gekennzeichnet durch Meßeinrichtungen (18, 20), die mit einem Patienten verbunden werden können, der Herzfunktion des Patienten entsprechende elektrokardiografische Signale abgeben, sowie ferner künstlich erzeugte elektrische Signale entsprechend den elektrischen Ausgangs Signalen eines Herzschrittmachers·, der das

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   Herz des Patienten künstlich stimuliert, durch einen ersten Kanal (206), der an die Meßeinrichtungen angesdiLossen ist und folgende Bestandteile enthält: erste Einrichtungen (220) zur Erzeugung eines elektrischen Trägersignals und zweite Einrichtungen, die an die elektrokardiografischen Signale und das elektrische Trägersignal angeschlossen sind, zur Modulation des elektrischen Trägersignals mit dem elektrokardiografischen Signal, zur Erzeugung eines modulierten elektrischen Trägersignals, durch an das elektrische Trägersignal und das modulierte elektrische Trägersignal angeschlossene Ausgangseinrichtungen (230), zur Erzeugung eines hörbaren Ausgangssignals entsprechend dem modulierten elektrischen Trägersignal, wenn das modulierte elektrische Trägersignal auf die Ausgangseinrichtungen gekoppelt wird, durch zwischen den ersten Kanal und die Ausgangseinrichtung geschaltete Steuereinrichtungen (224), die normalerweise das modulierte elektrische Trägersignal auf die Ausgangseinrichtungen koppeln, zur Modulation der Amplitude des modulierten elektrischen Trägersignsls entsprechend einem Steuersignal, und durch einen zweiten Kanal (208), der an die Meßeinrichtungen (18, 20) und die Steuereinrichtung (224) angeschlossen ist und folgende Bestandteile enthält: eine erste, an die künstlich erzeugten elektrischen Signale angeschlossene Einrichtung (233) zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals entsprechend jedem künstlich erzeugten elektrischen Signal, und eine Steuersignal-Erzeugungseinrichtung (226), die zwischen

   die erste Einrichtung des zweiten Kanals und die Steuereinrichtung geschaltet und an die elektrischen Ausgangssignale der ersten Einrichtung des zweiten Kanals angeschlossen ist, so daß ein Steuersignal für die Steuereinrichtung entsprechend jeden elektrischen Ausgangssignal der ersten Einrichtung des zweiten Kanals erzeugt wird, das, wenn es der Steuereinrichtung zugeführt wird, diese so steuert, daß sie die Amplitude des modulierten elektrischen Trägersignals moduliert.

   5. Wandler zur gleichzeitigen Überwachung elektrokardiograf!-· scher Signale eines Patienten und künstlich erzeugter elektrischer Signale eines Patienten, die durct die elektrischen Ausgangsignale eines Herzschrittmachers erzeugt werden, der das Herz des Patienten künstlich stimuliert, gekennzeichnet durch Keßeinrichtungen (18, 20), die mit einem Patienten verbunden werden können, der Herzfunkticn des Patienten entsprechende elektrokardiografische Signale abgeben, sowie ferner künstlich erzeugte elektrische Signale entsprechend den elektrischen Ausgangssignalen eines Herzschrittmachers, der das Herz des Ptienten künstlich stimuliert, durch einen ersten Kanal (206), der an die Meßeinrichtungen angeschlossen ist und folgende Bestandteile enthält: erste Einrichtungen (22C) zur Erzeugung eines elektrischen Trägersignals und zweite Einrichtungen, die an die elektrokardiografischen Signale und das elektrische Trägersignal angeschlossen sind, zur Modulation des elektrischen Trägersignals mit dem elektrokardiografischen Signal,

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   zur Erzeugung eines modulierten elektrischen Trägersignals, durch an das elektrische Trägersignal und das modulierte elektrische Trägersignal angeschlossene Ausgangseinrichtungen (230), zur Erzeugung eines hörbaren Ausgangssignals entsprechend deni modulierten elektrischen Trägersignal, wenn das modulierte elektrische Trägersignal auf die Ausgangseinrichtungen gekoppelt wird, durch zwischen den ersten Kanal und die Ausgangseinrichtung geschaltete Steuereinrichtungen (224), die normalerweise das modulierte elektrische Trägersignal auf die Ausgangseinrichtungen koppeln, zur Modulation der Amplitude des modulierten elektrischen Trägersignals entsprechend einem Steuersignal, und durch einen zwischen die Meßeinrichtungen (18, 20) und die Steuereinrichtung geschalteten zweiten Kanal, der folgende Bestandteile enthält: einen Detektor (233), der an die künstlich erzeugten elektrischen Signale angeschlossen ist, zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals entsprechend der Messung Jedes künstlich erzeugten elektrischen Signals, und eine zwischen den Detektor (233) und die Steuereinrichtung (224) geschaltete Steuersignal-Brzeugungseinrichtung (226), die an die elektrischen Ausgangssignale des Detektors angeschlossen ist und ein Steuersignal für ein vorherbestimmtes Zeitintervall für die Steuereinrichtung erzeugt, entsprechend jedem elektrischen Ausgangssignal des Detektors, wobei das Steuersignal, wenn es der Steuer einrichtung zugeführt wird, diese so steuert, daß sie die Amplitude des modulierten elektrischen Trägers für die Dauer des Staoersignals moduliert.

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   eingegangen amiiul

   6. Wandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal ferner eine Einrichtung (210) zur Dämpfung der künstlich erzeugten elektrischen Signale enthält, so daß diese nicht durch den ersten Kanal laufen können.

   7. ' Y/andler nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (233) Einrichtungen (234) zur Dämpfung der elektrokardiograf!schen Signale enthält, die verhindern, daß die elektrokardiografischen Signale durch den
   zweiten Kanal laufen.

   8. Empfänger, dem ein Trägersignal zugeführt werden kann,
   das zeitweilig amplitudenmoduliert wird, so daß sich eine
   Information ergibt, die das Auftreten eines künstlichen Stimulations s signals in einem lebenden Körper enthä3.t, gekennzeichnet durch einen Kanal (308) mit Einrichtungen (324) zur Messung des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Amplitudenmodulationen des Trägersignals, wobei das Zeitintervall zwischen zwei Amplitudenmodulationen des
   Trägersignals ein Maß für das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden künstlichen Stimulationssignalen bildet.

   9. Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß der Kanal (3O8) ferner folgende Bestandteile enthält: eine erste Einrichtung (314) zur Erzeugung eines dauernd pulsierenden Signals mit einer vorbestimmten Frequenz entspre-

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   chend einem Trägersignal, das dem Empfänger zugeführt wird, und zur Abschaltung der Pulsationen bei Auftreten eines amplitudenmodulierten Trägersignals, das dem Empfänger zugeführt wird und eine an die erste Einrichtung angeschlossene zweite Einrichtung (322) zur Erzeugung eines Ausgangssignals um ein vorherbestimmtes Zeitintervall nach Beendigung der Pulsationen von der ersten 'Einrichtung, wobei die Meßeinrichtung das Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen der -zweiten Einrichtung mißt.

   10. Empfänger nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine an die Meßeinrichtung angeschlossene Umwandlungseinrichtung zur Umwandlung der Zeitintervallraessungen der Meßeinrichtungen in die Frequenz des Auftretens der künstlichen Stimulationsssignale.

   11. Empfänger, dem ein Trägersignal zugeführt werden kann, das zeitweilig amplitudenmoduliert wird und eine Information erzeugt, die ein Maß ist für das Auftreten eines künstlichen Stimulationssignals in einem lebenden Körper, wobei das Trägersignal ferner frequenzmoduliert wird unS eine Information enthält, die ein Maß ist für die in einem lebenden Körper auftretenden natürlichen Stimulationssignale, gekennzeichnet durch einen ersten Kanal (308) mit einer Einrichtung (324) zur Messung des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Amplitudenmodulationen des Trägersignals, und durch einen

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   zweiten Kanal (310) mit Einrichtungen {326) zur Demodulation des frequenzmodulierten Trägersignals zur Erzeugung eines Demodulators, und mit Einrichtungen (334) zur Aufzeichnung des demodulierten Signals.

   12. Empfänger, dem gleichzeitig ein frequenzmoduliertes Trägersignal zugeführt werden kann, das aus einem durch die elektrokardiograf is chen Signale eines Patienten frequenzmodulierten Trägersignal erzeugt wird, wobei das frequenzmodulierte Trägersignal zeitweilig amplitudenmoduliert wird und eine Information "bildet, die ein Maß ist für das Auftreten eines im Patienten erzeugten künstlichen Stimulationssignals, das durch das elektrische Ausgangssignal eines Herzschrittmachers erzeugt wird, der das Herz des Patienten künstlich stimuliert, gekennzeichnet durch einen ersten Kanal (308) zur Messung des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Amplitudenmodulationen des frequenzmodulierten Trägersignals, der folgende Bestandteile enthält: eine erste Einrichtung (314) zur Erzeugung eines dauernd mit einer vorgewählten Frequenz pulsierenden Signals, entsprechend dem frequenzmodulierten Trägersignal, das dem Empfänger zugeführt wird, und zur Unterbrechung der Pulsation bei Auftreten einer Amplitudenmodulation des frequenzmodulierten Trägersignals, das dem Empfänger zugeführt wird, eine zweite, an die erste angeschlossene Einrichtung (322) zur Erzeugung eines Ausgangssignals um ein vorherbestimmtes Zeitintervall nach dem Ende der Pulsationen der ersten Einrichtung

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   und eine dritte Einrichtung (324) zur Messung des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangssignalen der zweiten Einrichtung, und durch einen zweiten Kanal (310) zur Demodulation des frequenzmodulierten Trägersignals zur Erzeugung eines demodulierten Signals entsprechend dem elektrokardiografischen Signal des Patient en und zur Bildung einer visuellen Anzeige des demodulierten Signals, wobei der zweite Kanal folgende Bestandteile enthält: eine erste Einrichtung (326) zur Demodulation des modulierten Trägersignals und zur Erzeugung eines demodulierten Signals bestehend aus einer veränderlichen Ausgangsspannung entsprechend der Augenblicks-Spannungsamplitude des elektrokardiograf ischen Signals, das das Trägersignal moduliert hat, und eine zweite, an die erste angeschlossene Einrichtung (334) des zweiten Kanals zur Erzeugung einer visuellen Anzeige entsprechend der Ausgangsspannung der ersten Einrichtung des zweiten Kanals.

   3. Überwachungsgerät zur gleichzeitigen Überwachung über eine Nachrichtenverbindung von elektrischen Signalen eines Patienten, die aus der natürlichen und künstlichen Stimulation des Herzens des Patienten herrühren, so daß die Wiederholungsfrequenz der künstlichen Stimulationssignale bestimmt werden kann, und die natürlichen Stimulationssignale zusammen mit dem Verhältnis des zeitlichen Auftretens der künstlichen Signale gegenüber den natürlichen Stimulationssignalen des Patienten aufgezeichnet werden" können, gekennzeichnet durch einen Wandler (12), der die künstlichen und natürlichen Stimulationssignale eines

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   Patienten mißt und diese in übertragbare Signale zur Übertragung über die Nachrichtenverbindung (14) verarbeitet, und durch einen Empfänger (16), der die über die Nachrichtenverbindung übertragenen Signale empfängt und diese zu einer Information verarbeitet, die ein Maß ist für die Wiederholungsfrequenz der künstlichen Stimulationssignale und eine Ausgabe, die ein Maß ist für die natürlich auftretenden Stimulationssignale und das Verhältnis des zeitlichen Auftretens der künstlichen Signale gegenüber den natürlich auftretenden Stimulationssignalen.

   14· Überwachungsgerät zur Überwachung über eine Fernsprechverbindung von elektrokardiografischen Signalen eines Patienten, die durch die Herzfunktion des Patienten erzeugt werden, und von künstlich erzeugten elektrischen Signalen, die durch die elektrischen Ausgangssignale eines Herzschrittmachers erzeugt werden, der das Herz des Patienten künstlich stimuliert, gekennzeichnet, durch einen Wandler (12) mit folgenden Bestandteilen: Meßeinrichtungen (18, 20), die an einen Patienten angeschlossen werden können, zur Erzeugung elektrokardiograf!scher ■ Signale entsprechend der Herzfunktion des Patienten und zur Erzeugung künstlich erzeugter elektrischer Signale entsprechend den elektrischen Ausgangssignalen eines das Herz des Patienten künstlich stimulierenden Herzschrittmachers, einen an die Meßeinrichtungen angeschlossenen ersten Kanal (206) mit Einrichtungen (220) zur Erzeugung eines elektrischen Trägersignals und

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   Einrichtungen (214) zur Modulation des elektrischen Trägersignals entsprechend den gemessenen elektrokardiografischen Signalen, zur Erzeugung eines modulierten elektrischen Trägersignals, Ausgangseinrichtungen (230), die an den ersten Kanal angeschlossen sind und ein hörbares Ausgangssignal zur Übertragung über die Fernsprechverbindung (I4) erzeugen, das dem modulierten elektrischen Trägersignal entspricht, wenn dieses den Ausgangseinrichtungen zugeführt wird, Steuereinrichtungen (224), die zwischen den ersten Kanal und die Ausgangseinrichtungen geschaltet sind und normalerweise die Kopplung des modulierten elektrischen Trägersignals auf die Ausgangseinrichtungen gestatten, und zur Modulation der Amplitude des modulierten elektrischen Trägersignals entsprechend einem Steuersignal, und einen zweiten Kanal (208), der an die Meßeinrichtungen (18, 20) und die Steuereinrichtung (224) geschaltet ist und eine Steuersignal-Erzeugungseinrichtung (226) enthält, die auf jedes künstlich erzeugte elektrische Signal anspricht und ein Steuersignal erzeugt, durch das die Steuereinrichtung gesteuert wird, so daß sie die Amplitude des modulierten elektrischen Trägersignals so moduliert, daß ein über die Fernsprechverbindung übertragenes hörbares Signal amplitudenmoduliert wird, und durch einen Empfänger (16), auf den das hörbare Signal gekoppelt werden kann, das dem modulierten elektrischen Trägersignal entspricht, das über die Fernsprechverbindung übertragenvird, wobei der Empfänger folgende Bestandteile enthält: einen ersten Kanal (308) mit Einrichtungen (324) zur Messung des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgender-

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   Amplitudenmodulationen des modulierten Trägersignals und einen zweiten Kanal (310) mit Einrichtungen (326) zur Demodulation des . modulierten Trägersignals, zur Erzeugung eines demodulierten

   Signals bestehend aus einer veränderlichen Ausgangsspannung, die den elektrokardiografischen Signalen des Patienten entspricht, und mit Einrichtungen (334) zur Aufzeichnung der veränderlichen Ausgangs spannung.

   15· Überwachungsgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Kanal (308) des Empfängers (16) eine Umwandlungseinrichtung enthält, die an die Meßeinrichtung (324) angeschlossen ist und die Zeitintervallmessungen der Meßeinrichtung in die Frequenz des Auftretens der Amplitudenmodulationen des modulierten elektrischen Trägersignals umwandelt .

   16. Überwachungsgerät zur gleichzeitigen Überwachung über eine Fernsprechverbindung von elektrokardiografischen Signalen eines Patienten, die als Ergebnis der Herzfunktion des Patienten erzeugt werden, und von künstlich erzeugten elektrischen Signalen, · die als Ergebnis des elektrischen Ausgangssignals eines Herzschrittmachers erzeugt werden, der das Herz eines Patienten ' künstlich stimuliert, gekennzeichnet durch einen Wandler (12) mit folgenden Bestandteilen: Meßeinrichtungen (18, 20), die an einen Patienten angeschlossen werden-können, zur Erzeugung elektrokardiografischer Signale entsprechend der Herz-

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   funktion des Patienten und zur Erzeugung künstlich erzeugter elektrischer Signale entsprechend den elektrischen Ausgangssignalen eines Herzschrittmachers, der das Herz eines Patienten künstlich stimuliert, einen ersten Kanal (206), der an die Meßeinrichtungen (18, 20) angeschlossen ist und Einrichtungen (220) zur Erzeugung eines elektrischen Trägersignals und Einrichtungen enthält, die sn die elektrokardiografischen Signale und das elektrische Trägersignal angeschlossen sind, zur Frequenzmodulation des elektrischen Trägersignals mit der Spannungsamplitude des elektrokardiografischen Signals zur Erzeugung eines modulierten Trägersignals, Ausgangseinrichtungen (23O), die an den ersten Kanal angeschlossen sind und denen das modulierte Trägersignal zur Erzeugung eines hörbaren Ausgangssignals zur Übertragung über die Fernsprechverbindung (14) zugeführt wird, entsprechend dem modulierten elektrischen Trägersignal, wenn dieses den Ausgangseinrichtungen- zugeführt wird, Steuereinrichtungen (224), die zwischen den ersten Kanal und die Ausgangseinrichtungen geschaltet sind und normalerweise das modulierte elektrische Trägersignal auf die Ausgangs-: einrichtungen schalten, so daß dieses die Ausgangseinrichtungen erreichen kann, und ferner das modulierte elektrische Trägersignal auf das Steuersignal hin sperren, einen zweiten Kanal (208), der an die Meßeinrichtungen (18, 20) und die Steuereinrichtung (224) angeschlossen ist und eine erste Einrichtung (233) enthält, der die künstlich erzeugten elektrischen Signale zugeführt werden und die auf jedes künstlich erzeugte elektrische Signal an-

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   spricht, zur Erzeugung eines elektrisches Ausgangs signals entspre'ohend jedem künstlich erzeugten elektrischen Signal, und mit einer Steuersignal-Erzeugungseinrichtung (226), die an die erste Einrichtung und die Sbsuereinrichtung angeschlossen ist und der das elektrische Ausgangssignal der ersten Einrichtung zugeführt wird, so daß sie ein Steuersignal für die Steuereinrichtung erzeugt, entsprechend jedem elektrischen Ausgangssignal der ersten Einrichtung, wobei das Steuersignal die Steuereinrichtung (224) steuert und somit verhindert, daß ein hörbares Ausgangs signal über die Fernsprechverbicdung (I4) übertragen wird, so daß sich eine Unterbrechung der Übertragung des hörbaren -Ausgangssignals über die Nachrichtenverbindung ergibt, wenn das Steuersignal auftritt, und durch einen Smpfänger, dem die über die Fernsprechverbindung (14) übertragenen hörbaren Ausgangssignale zugeführt werden, und der folgende Bestandteile enthält: einen ersten Kanal (308) mit 3Einriehtungen (322), die auf die Unterbrechungen des übertragenen hörbaren Ausgangssignals ansprechen, und mit Einrichtungen (324) zur Kessung des Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden Unterbrechungen des übertragenen hörbaren Ausgangssignals, und einen zweiten Kanal (310) mit Einrichtungen (326) zur Demodulation des übertragen hörbaren Ausgangs signals, zur Erzeugung eines demodulierten Signals, das dem elektrokardiografisehen Signal des Patienten entspricht, und&it Einrichtungen (334) zur Aufzeichnung des demoduiierten Signals.

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   17. · Überwachungsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Empfänger (16) ferner eine Warnoder Rufeinrichtung für den Patienten enthält, zur Erzeugung eines hörbaren Signals mit einer vorherbestimmten ersten Fre-• quenz, die, "wenn sie über die Fernsprechverbindung (14) auf den Wandler (12) gekoppelt wird, dem Patienten eine vorgewählte Anzahl von Instruktionen übermittelt, wobei der Wandler ferner Einrichtungen enthält, die auf das übertragene hörbare Signal mit der vorherbestimmten ersten Frequenz ansprechen und ein Rufsignal für den Patienten erzeugen.

   18. Überwachungsgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß der Empfänger ferner eine Eicheinrichtung zur Erzeugung eines hörbaren Signals einer vorherbestimmten zweiten Frequenz enthält, die, wenn sie über die Fernsprechverbindung (14) dem Wandler (12) zugeführt wird, diesen eine Bezugsspannung erzeugen läßt, wobei der Wandler (12) ferner folgende Bestandteile enthält: eine Einrichtung (624) zur Erzeugung einer Bezugsspannung, die, wenn sie dem ersten Kanal des Wandlers zugeführt wird, den ersten Kanal so steuert, daß der Träger mit der Amplitude der Bezugsspannung frequenzmoduliert wird, so daß ein zweites moduliertes Trägersignal erzeugt wird, das den Ausgangseinrichtungen (23O) zugeführt wird, so daß ein zweites hörbares Ausgangssignal erzeugt wird, das über die Fernsprechverbindung (14) dem Empfänger (16) zugeführt und in diesen eingespeist wird, und wobei der zweite Kanal (310) des Empfän-

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   gers das übertragene zweite hörbare Ausgangssignal demoduliert, so daß ein demoduliertes Signal entsteht, das aus einer der Bezugsspannung entsprechenden Spannung besteht, so daß ein Maß
   für die absolute Spannungsamplitude des aufgezeichneten elektrokardiograf ischen Signals gebildet wird.

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